[发明专利]一种可节约液氮的液氮洗冷箱及液氮洗冷量回收方法

权利要求书

1.一种可节约液氮的液氮洗冷箱，其特征在于，包括氮洗塔(1)、氢气分离器(2)、一号原料气冷却器(3)、二号原料气冷却器(4)、中压氮气冷却器(5)、缓冲罐(6)、混合器(7)、通道一(11)、通道二(12)、通道三(13)、通道四(14)、通道八(18)、通道九(19)，所述氢气分离器(2)底部设有通道一(11)，所述通道一(11)内的气体经二号原料气冷却器(4)、一号原料气冷却器(3)、中压氮气冷却器(5)后排至去燃料系统，从原料气系统排出的气体进入所述通道二(12)后经一号原料气冷却器(3)、二号原料气冷却器(4)后排入氮洗塔(1)中下方；所述通道三(13)内的气体由中压氮气系统出气后经中压氮气冷却器(5)、一号原料气冷却器(3)、二号原料气冷却器(4)后进入氮洗塔(1)下部，经氮洗塔(1)洗涤后进入所述通道四(14)，再经二号原料气冷却器(4)换热，在混合器(7)进行氢氮配比，所述混合器(7)的一进气端连接有通道五(15)，所述通道五(15)内的气体来自通道三(13)内经过一号原料气冷却器(3)冷却的气体，混合器(7)顶部设有用于排放混合后气体的通道六(16)，所述通道六(16)内的气体在混入甲醇洗的合成气，氮洗塔(1)底部设有用于向氢气分离器(2)排液的通道七(17)，所述通道八(18)内的气体由氢气分离器(2)顶部出气经二号原料气冷却器(4)、一号原料气冷却器(3)、中压氮气冷却器(5)后的循环气送至去甲醇洗工序的循环气压缩机，所述通道九(19)内的气体来自液氮系统，经二号原料气冷却器(4)、一号原料气冷却器(3)、中压氮气冷却器(5)送至去合成氨工段，所述缓冲罐(6)外接低温液体后排至去火炬气系统；

所述通道九(19)前端设有用于和所述通道一(11)相通的管道一(191)，且管道一(191)与所述通道九(19)之间连接有用于转换通道九流向的阀门一(192)；

所述缓冲罐(6)排至去火炬系统的过程中依次接入有用于混入冷火炬气的管道二(61)、用于混入低压蒸汽的管道三(62)、用于混入中低压蒸汽的管道四(63)、用于混入热力火炬气的管道五(64)；

所述通道六(16)内的部分气体经过一号原料气冷却器(3)后送至甲醇洗系统，经过中压氮气冷却器(5)冷却后的合成气送至合成氨工段，所述通道三(13)中的中压氮气在进入氮洗塔(1)前有部分气体与合成气混合后回流至通道六(16)内；

所述经中压氮气冷却器(5)复热后的合成气并入甲醇洗工序来的合成气管道六(161)，然后送至合成氨工段的管道七(162)；

所述通道一(11)的气体在进入二号原料气冷却器(4)前连接有阀门二(41)，所述阀门一(41)用于将通道一(11)中的气体经过二号原料气冷却器(4)换热后再进入通道二(12)中；

所述通道五(15)在进入混合器(7)前连接有用于调节混合量的阀门三(151)。

2.一种利用权利要求1所述液氮洗冷箱进行液氮洗冷量回收方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：检测并确保分子筛处于冷却阶段时出氮洗塔(1)的净化气中CO微量低于1ppm；

S2：通过逐步调节氮洗塔(1)的液氮洗涤量，观察冷箱中各温度测点温度的变化以及空分液氮的用量情况，进行参数优化，根据实际用量数据寻找冷热量的平衡点；通过提高单位质量氮所获取的冷量，使进入一号原料气冷却器(3)的中压氮获取总体冷量下降；

S3：提高燃料气压力，减少相同温度下燃料气所在液氮管线的挥发量，从而减少冷量供给。

3.如权利要求2所述的一种可节约液氮液氮洗冷箱的液氮洗冷量回收方法，其特征在于，所述优化参数时必须建立在以下基础上：出冷箱的净化气中CO微量低于1ppm；氮洗塔(1)液位维持在80％以上；氮洗塔(1)不会出现液泛现象，严格控制；确保合成气的氢氮配比为3:1。